TWI570012B - Bicycle seat height adjustment mechanism - Google Patents

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TWI570012B
TWI570012B TW105105558A TW105105558A TWI570012B TW I570012 B TWI570012 B TW I570012B TW 105105558 A TW105105558 A TW 105105558A TW 105105558 A TW105105558 A TW 105105558A TW I570012 B TWI570012 B TW I570012B
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    • B62J2001/085—Seat pillars having mechanisms to vary seat height, independently of the cycle frame

Description

自行車座管高度調整機構
本發明係關於一種自行車座管高度調整機構，尤指具有組裝、維修方便，零組件簡化及加工容易，且結構具新穎性的機構。
按，習知自行車座管高度調整機構，大抵由一內管、一外管、一升降調整單元及一升降控制單元所組成。其中，該內、外管一端相互插接。該升降調整單元位於該內、外管內，一端與外管固接，另一端與內管固定，用以帶動該內管上升或下降。該升降控制單元係供使用者操作，用以控制該升降調整單元動作或停止。如台灣專利申請案號：104205140、099137166等(以下簡稱習知案)，皆是用來作自行車座管高度調整。該等習知案的座管高度調整機構，位於管內的升降調整單元的油路，有應用到內、外管的空間，因此於應用上習知案具有下列缺失存在：
1.組件的組裝及維修不便。因該升降調整單元的油路交換有應用到內、外管內部空間，因此，零組件故障更換時，整支座管內部零組件都需要拆解，造成維修不便，相對的於組裝上亦不便。
2.擋油用的油路環易斷裂或磨損。習知案以中空油環穿套在一軸心外，藉該油環外壁與管內壁接觸來進行擋油，避免油由油環分隔的第一油室流到第二油室。惟調整座墊下降高度時，人坐在座墊上的瞬間對座管會有一極大的瞬間下壓力，該油環承受該下壓的剪應力，很容易造成斷裂；或者該油環外壁與管內壁間長時間的剪應力式磨擦，很容易造成厚度變薄而衍生滲油失靈現象。
3.習知案的油路因應用到內、外管內部空間，因此頂推油路閥門的撞針需加長，如此造成撞針成本高，而且，習知案零件多，各零件所累積的標準誤差大，以致各零件被要求的精密性高，如此造成零件加工成本高。
本發明人有鑑於習知案於應用上具有上列缺失存在，乃加以改良，遂有本發明之產生。
爰是，本發明之主要發明目的係在提供一種組裝及維修方便，零件簡化、加工容易，及結構具新穎性之自行車座管高度調整機構。
本發明的主要特徵係在：自行車座管高度調整機構的油路交換皆位於升降調整單元內，而且油路交換的閥口與擋油板之間係以上下貼合方式接合。藉此，維修時只須將該升降調整單元抽換即可，具有維修及組裝方便之功效。而且，該閥口與擋油板之間以上下設置關係作面的貼合，擋油效果佳，且該擋油板在人坐在座墊上的瞬間，不會承受習知案般的剪應力，因此使用壽命提高。
有關本發明為達成上述目的、功效所採用的技術手段及其結構，茲舉以下實施例配合圖式說明如下。
請參閱第一～三圖所示，本發明實施例的自行車座管高度調整機構１，包含有一外管１０、一內管２０、一升降調整單元３０，及一升降控制單元４０。其中，
該外管１０，底端係穿入一自行車車架的立管內及與該立管固定。於底端內壁具有一結合牙面１１，頂端外壁連接有一頭部１２。
該內管２０，底端係由該外管１０的頂端穿入該外管１０內部，於頂端設置有一固定座２１，該固定座２１用以固定一座墊，以供騎乘自行車者乘坐。
該升降調整單元３０，係穿設在該內、外管２０、１０結合後的內部。包含有一第一管３１及穿設在該第一管３１管內的一第二管３２，該第二管３２的長度較該第一管３１短。該第一、二管３１、３２的頂端管口之間以一上結合座３３結合，該第一管３１的底端管口固定有一下結合座３４，該上、下結合座３３、３４分別將該第一管３１的頂端管口及底端管口封住，而且該下結合座３４的外壁設置有一固定牙面３４１，以該固定牙面３４１與前述外管１０的結合牙面１１螺接固定。該上、下結合座３３、３４的中間分別具有一上通口３３０及一下通口３４０。該第二管３２的底端固定有一閥座３５，該閥座３５將該第二管３２的底端管口封住，該閥座３５偏心位置具有軸向配置的複數個閥口３５０，該閥座３５中心具有軸向設置的一中心通口３５１。該升降調整單元３０，又包含有一軸心桿３６及一撞針３７，該軸心桿３６的底端固接有一活塞３６０，而位在該第二管３２內，該活塞３６０的外壁與第二管３２的內壁接觸。該軸心桿３６的頂端穿過上通口３３０後位在該內管２０內，而且該軸心桿３６的頂端固接有一連接座３６１與上述固定座２１固接，俾該軸心桿３６與內管２０可一同軸向位移。該撞針３７的頂端係穿過閥座３５的中心通口３５１後於外側固接有一擋油板３７０，該擋油板３７０係位在閥座３５的上方，與該閥口３５０成上下配置關係，係由一金屬板３７０ａ及一橡膠板３７０ｂ二者膠合固定（如第四。六圖所示），而且該橡膠板３７０ｂ係面向閥口３５０。該擋油板３７０的外徑係超過閥口３５０設置位置，可將該閥口３５０堵住；該撞針3７係受一設置在該閥座３５內的一彈性體３７１往下頂推，俾該擋油板３７０具有一時常堵塞閥口３５０的力量。該撞針３７的底端係具一頂撞面３７２經由該下結合座３４的下通口３４０穿出至下結合座３４下方。該撞針３７位在第一管３１內的中段，外側係穿套有受頂推後可在該撞針３７上軸向位移的一浮動活塞３７３，該浮動活塞３７３的外壁與第一管３１的管內壁觸接。上述第二管３２的內部，位於活塞３６０與上結合座３３之間區隔有一內部充填油液的一第一油室３７４；位在活塞３６０與閥座３５之間區隔有內部充填油液的一第二油室３７５；該第一管３１內部位在該閥座３５與該浮動活塞３７３與該第二管３２管外壁三者之間所構成的空間，係區隔有一充填油液的一第三油室３７６；位於該浮動活塞３７３與下結合座３４之間的第一管３１內，係區隔有內部具有空氣的一氣室３７７。上述第二管３２的頂端外壁設置有複數個油通孔３２０，俾第三油室３７６內的油液當被擠壓，可經該由該油通孔３２０流入第一油室３７４內。
該升降控制單元４０，係設置於撞針３７的頂撞面３７２下方，具有一控制臂４１，該控制臂４１的一端係具有一軸孔４２，該軸孔４２係供一樞軸４３穿過後。該樞軸４３係與位在該下結合座３４的一偏心位置處的一固定孔３４２樞接，俾該控制臂４１的軸孔４２位置係與下結合座３４樞接。該控制臂４１位在軸孔４２的相對端係具一嵌槽４４，該嵌槽４４之槽口係背向頂撞面３７２，該嵌槽４４的中心具一線孔４４０，對應該線孔４４０位置的該下結合座３４外壁，係內凹有一線頭孔３４３。上述嵌槽４４係可供一控制線５０外側所設置的塑膠護管５１端部嵌入，線孔４４０可供控制線５０的一端穿過後，該控制線５０端部所設置的控制線頭５２係嵌入該線頭孔３４３內固定。該控制臂４１面向頂撞面３７２側對應該頂撞面３７２位置係外突有一頂塊４５。當人在自行車的把手位置控制控制線５０，該控制臂４１可被驅動以樞軸４３為軸心而偏向撞針３７端偏移，使頂塊４５頂推頂撞面３７２往上，使撞針３７同步往上軸向位移，進而使擋油板３７０離開閥口３５０。
當將上述構件組合後，即如第一、三圖所示，惟應用時，該升降調整單元３０及升降控制單元４０結合後，亦可上下顛倒反置於內、外管２０、１０內使用，不侷限如第一、三圖的應用方式。操作使用時：
１．欲調高座墊高度時，使用者於自行車把手端扳扣控制線５０的一端，該控制線５０另一相對端的護管５１端部便驅動控制臂４１以樞軸４３為軸心樞轉，使頂塊４５頂推頂撞面３７２及撞針３７往上軸向位移，使擋油板３７０離開閥口３５０，造成第二、三油室３７５、３７６相通。此時，使用者不要下壓座墊，該氣室３７７內原累積的氣體壓力，便將浮動活塞３７３往上頂，使該浮動活塞３７３軸向上移擠推原第三油室３７６內的油液反向經由閥口３５０往第二油室３７５內流動，油液流入第二油室３７５內後，該油液便頂推活塞３６０、軸心桿３６及內管２０往上，而且原位於第一油室３７４內的油液被活塞３６０往上擠推，經由油通孔３２０進入第三油室３７６內，藉此調高座墊的高度，如第四圖所示。當該座墊的高度上升到達所預定的高度時，鬆放控制線５０使護管５１端部不再頂推控制臂４１的頂塊４５頂推撞針３７，該撞針３７復位，使該閥口３５０恢復被擋油板３７０堵住，限制油液的流動，此時座墊往上調整的位置即被固定，如第五圖所示。
欲調低座墊高度時，使用者於自行車把手端扳扣控制線５０的一端，該控制線５０另一相對端的護管５１便驅動控制臂４１以樞軸４３為軸心樞轉，使頂塊４５頂推頂撞面３７２及撞針３７往上軸向位移，使擋油板３７０離開閥口３５０，造成第二、三油室３７５、３７６相通，如第六圖所示。此時，使用者坐在座墊上施力將軸心桿３６、內管２０軸向下壓，如第七圖所示，該原第二油室３７５內的油液便受活塞３６０擠壓經閥口３５０往第三油室３７６流通。當隨著軸心桿３６、活塞３６０繼續下壓，雖然可擠推部份第二油室３７５內的油液經油通孔３２０流入第一油室３７４，但因該軸心桿３６伸入該第二管３２內占用第一油室３７４的內部空間，該第一油室３７４及第二油室３７５無法完全容納油液，該流入第三油室３７６內的油液累積壓力，便擠推浮動活塞３７３往下位移，壓縮氣室３７７內的氣體，該氣室３７７內的氣體被壓縮後累積的氣體壓力若與第三油室３７６內的油液壓力相當，此時軸心桿３６及內管２０便不能再下移調整，此為座墊下移調整的下限。使用者在調整座墊下降高度至預定位置時，一鬆放控制線５０，撞針３７及擋油板３７０便立即被彈性體３７１的回復力頂回原位，使擋油板３７０恢復堵住閥口３５０，如此，第二、三油室３７５、３７６二者的油液便不再流通，即可將座墊下降調整後的高度位置固定，如第八圖所示。
上述本發明的油液皆集中設置於升降調整單元３０內，該升降調整單元３０可視為封閉式，因此，零組件故障更換或組配，只需將整支升降調整單元３０汰換即可，維修及組裝非常方便。
上述升降調整單元３０的擋油板３７０與閥口３５０間之堵塞油液流通方式係以上下貼合方式堵塞，該擋油板３７０不會承受調整座墊高度時，人坐在座墊上瞬間下壓所產生的剪應力，因此，擋油板３７０的使用壽命長。
上述結構不僅新穎且組件少，加工成型及組配較為省工，可降低成本。
綜觀上述，本發明不僅具新穎性且具功效進步性，依法提出發明專利申請，懇請惠予審查並核予專利。
１‧‧‧座管高度調整機構
１０‧‧‧外管
２０‧‧‧內管
３０‧‧‧升降調整單元
４０‧‧‧升降控制單元
１１‧‧‧結合牙面
１２‧‧‧頭部
２１‧‧‧固定座
３１‧‧‧第一管
３２‧‧‧第二管
３３‧‧‧上結合座
３４‧‧‧下結合座
３３０‧‧‧上通口
３４０‧‧‧下通口
３４１‧‧‧固定牙面
３５‧‧‧閥座
３５０‧‧‧閥口
３５１‧‧‧中心通口
３６‧‧‧軸心桿
３７‧‧‧撞針
３６０‧‧‧活塞
３６１‧‧‧連接座
３７０‧‧‧擋油板
３７０ａ‧‧‧金屬板
３７０ｂ‧‧‧橡膠板
３７１‧‧‧性體
３７２‧‧‧頂撞面
３７３‧‧‧浮動活塞
３７４‧‧‧第一油室
３７５‧‧‧第二油室
３７６‧‧‧第三油室
３７７‧‧‧氣室
３２０‧‧‧油通孔
４１‧‧‧控制臂
４２‧‧‧軸孔
４３‧‧‧樞軸
３４２‧‧‧固定孔
４４‧‧‧嵌槽
４４０‧‧‧線孔
３４３‧‧‧線頭孔
５０‧‧‧控制線
５１‧‧‧護管
５２‧‧‧控制線頭
４５‧‧‧頂塊
第一圖所示係本發明實施例的立體圖；第二圖所示係本發明實施例的分解圖；第三圖所示係本發明實施例的組合剖視圖；第四∼八圖所示係本發明實施例的操作動作圖，主要係在說明如何調整座管高低位置及固定。
1‧‧‧座管高度調整機構
10‧‧‧外管
20‧‧‧內管
30‧‧‧升降調整單元
40‧‧‧升降控制單元
11‧‧‧結合牙面
12‧‧‧頭部
21‧‧‧固定座
31‧‧‧第一管
32‧‧‧第二管
33‧‧‧上結合座
34‧‧‧下結合座
330‧‧‧上通口
340‧‧‧下通口
341‧‧‧固定牙面
35‧‧‧閥座
350‧‧‧閥口
351‧‧‧中心通口
36‧‧‧軸心桿
37‧‧‧撞針
360‧‧‧活塞
361‧‧‧連接座
370‧‧‧擋油板
371‧‧‧彈性體
372‧‧‧頂撞面
373‧‧‧浮動活塞
374‧‧‧第一油室
375‧‧‧第二油室
376‧‧‧第三油室
377‧‧‧氣室
320‧‧‧油通孔
41‧‧‧控制臂
42‧‧‧軸孔
43‧‧‧樞軸
342‧‧‧固定孔
44‧‧‧嵌槽
440‧‧‧線孔
343‧‧‧線頭孔
50‧‧‧控制線
51‧‧‧護管
52‧‧‧控制線頭
45‧‧‧頂塊

Claims (5)

  1. 一種自行車座管高度調整機構，係包含有一外管、一內管、一升降調整單元，及一升降控制單元；其中，該內管的底端係由該外管的頂端穿入該外管內部；該升降調整單元係穿設在該內、外管結合後的二者內部；該升降控制單元係用以控制該升降調整單元作動或停止；其特徵在於：該升降調整單元，係包含有一第一管及穿設在該第一管管內的一第二管，該第一、二管二者的頂端管口之間以一上結合座結合，該第一管的底端管口固定有一下結合座，該上、下結合座分別將該第一管的頂端管口及底端管口封住，而且該下結合座的外壁與該外管的底端內壁固接；該上、下結合座的中間分別具有一上通口及一下通口；該第二管的底端固定有一閥座，該閥座將該第二管的底端管口封住，該閥座偏心位置具有軸向配置的複數個閥口，該閥座中心具有軸向設置的一中心通口；該升降調整單元，又包含有一軸心桿及一撞針，該軸心桿的底端固接有一活塞，而位在該第二管內，該活塞的外壁與該第二管的內壁接觸；該軸心桿的頂端穿過該上通口後位在該內管內，該軸心桿的頂端固接有一連接座與上述內管固接，該軸心桿與該內管可一同軸向位移；該撞針的頂端係穿過該閥座的該中心通口後於外側固接有一擋油板，該擋油板係位在該閥座上方，與該閥口成上下配置關係，該擋油板的外徑係超過該閥口設置位置，可將該閥口堵住；該撞針係受一設置在該閥座內的一彈性體往下頂推，俾該擋油板具有一堵塞閥口的力量；該撞針的底端係具一頂撞面經由該下通口穿出至下結合座下方；該撞針位在該第一管內的中段，外側係穿套有受頂推後可在該撞針上進行軸向位移的一浮動活塞，該浮動活塞的外壁與該第一管的管內壁觸接；上述第二管的內部，位於該活塞與該上結合座之間區隔有一內部充填油液的一第一油室；位在該活塞與該閥座之間區隔有內部充填油液的一第二油室；該第一管內部位在該閥座 與該浮動活塞與該第二管管外壁三者之間所構成的空間，係區隔有一充填油液的一第三油室；位於該浮動活塞與下結合座之間的第一管內部，係區隔有內部具有空氣的一氣室；上述第二管的頂端外壁設置有複數個油通孔，該第三油室內的油液被擠壓時，可經該油通孔流入該第一油室內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自行車座管高度調整機構，其中該升降控制單元，係設置於該頂撞面下方，具有一控制臂，該控制臂的一端係具有一軸孔，該軸孔係供一樞軸穿過後，該樞軸與位在該下結合座的一偏心位置處的一固定孔樞接；該控制臂位在該軸孔的相對端係具一嵌槽，該嵌槽具一槽口，該槽口係背向該頂撞面；該嵌槽的中心係具一線孔，對應該線孔位置的該下結合座外壁，係內凹有一線頭孔；上述嵌槽係可供一控制線外側所設置的一護管端部嵌入，該線孔可供該控制線的一端穿過後，該控制線端部所設置的控制線頭係嵌入該線頭孔內固定；該控制臂面向該頂撞面側對應該頂撞面位置係外突有一頂塊；控制該控制線，該控制臂可被驅動以該樞軸為軸心而偏向該撞針端偏移，使該頂塊頂推該頂撞面往上，使撞針同步往上軸向位移，進而使該擋油板離開該閥口。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之自行車座管高度調整機構，其中該擋油板係由一金屬板及一橡膠板二者膠合固定，該橡膠板裝設位置係面向該閥口。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之自行車座管高度調整機構，其中該內管於頂端係設置有一固定座，該固定座用以固定一座墊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之自行車座管高度調整機構，其中該外管的底端內壁係具有一結合牙面，該下結合座的外壁設置有一固定牙面，以該固定牙面與前述結合牙面螺接，使該下結合座的外壁與該外管的底端內壁固接。
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